算子 commutes 筛选与渐进式算子块重排序：面向基于众多体 inspired 的量子态准备

在量子化学领域，变分量子本征求解器（VQE）已成为在带噪声中间规模量子（NISQ）时代确定分子能量和性质的高度有前景的 method。该 method 的核心挑战在于设计一种能够表示精确基态波函数的表达性 ansatz，同时又能避免在经典优化期间出现数值不稳定。由于当前量子硬件的限制， ansatz 必须保持足够紧凑，同时保留捕捉关键关联效应的灵活性。为此，我们提出了一种系统性的动态 ansatz 构建策略，通过 commutes 筛选识别主导算子块，结合能量排序准则。随后，该 ansatz 通过迭代算子块重排序以分步方式逐步扩展。为最小化开销，在每个算子块中通过 reduced lower-body tensor factorization 引入更高阶关联项，而自适应构建策略确保优化沿最佳轨迹进行，以缓解由于局部陷阱的存在而导致的数值不稳定。对 various 分子系统的基准应用表明，该渐进式算子块添加策略以显著更少的参数实现准确能量，同时有效地绕过局部陷阱。此外，在强关联区域（如键分解）该方法成功地再现了基态，其中其他当代方法往往会失败。